電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

安文寧

（山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦選煤廠 山西省太原市 030205）

我國(guó)正步入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的階段，所以對(duì)電力資源的需求也有著明顯地提升，為保證社會(huì)各界人士的正常生活與生產(chǎn)，科學(xué)合理地應(yīng)用及完善電氣自動(dòng)化技術(shù)就顯得尤為重要。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的有效應(yīng)用，不但可以保證電氣工程的高水平運(yùn)行，還可以減少人工成本方面的投入，在保證電力系統(tǒng)的可靠性與安全性的同時(shí)，也為我國(guó)電氣領(lǐng)域的發(fā)展提供充足的動(dòng)力。

1 電氣工程及電氣自動(dòng)化技術(shù)的概念

對(duì)于社會(huì)大眾的日常生活與工作來(lái)說(shuō)，電氣工程扮演著至關(guān)重要的角色，所以其的每一項(xiàng)重大技術(shù)發(fā)明與突破都會(huì)受到多方的關(guān)注。從我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)況分析可知，電氣工程幾乎涵蓋了每個(gè)與電子或是光子相關(guān)的工程，尤其是電子通信技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用，更是改變了社會(huì)大眾的生活模式與生產(chǎn)方式[1]。電氣自動(dòng)化技術(shù)的全稱為電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)，其具有內(nèi)容組成復(fù)雜、綜合性較強(qiáng)等特征。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)包含機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)字信息技術(shù)等多領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容。強(qiáng)電與弱電的結(jié)合、軟件與硬件的結(jié)合以及機(jī)電的結(jié)合，使其廣泛應(yīng)用于諸多的行業(yè)，如機(jī)械生產(chǎn)與加工行業(yè)、電子行業(yè)以及通信行業(yè)等等，并逐漸成為社會(huì)大眾日常生活中不可或缺的重要組成。

2 應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 可進(jìn)行遠(yuǎn)程工作

在電氣工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，最為明顯的優(yōu)勢(shì)在于相關(guān)人員只需要利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以對(duì)電氣工程開(kāi)展實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與控制，并以此來(lái)保證整個(gè)電力系統(tǒng)正常且高效地運(yùn)行[2]。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以將電力運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況或是異常問(wèn)題，及時(shí)地反饋給相關(guān)人員，以便其進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整與異常問(wèn)題的解決，從而減少或是規(guī)避電氣工程運(yùn)行中可能發(fā)生的一些安全方面或是質(zhì)量方面的問(wèn)題。

2.2 可進(jìn)行集中監(jiān)控

對(duì)于傳統(tǒng)的電氣工程而言，通常需要借助多個(gè)相同且專業(yè)的處理器來(lái)保證電力裝置的長(zhǎng)期作業(yè)，這樣會(huì)給處理器造成較大的作業(yè)壓力，進(jìn)而在一定程度上影響了電子系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與效率[3]。并且較長(zhǎng)的外接電纜，也會(huì)給電氣工程造成較大的運(yùn)行負(fù)荷，破壞了其實(shí)際的工作效果。因此，充分發(fā)揮出電氣自動(dòng)化技術(shù)的集中化優(yōu)勢(shì)，管理電氣工程運(yùn)行的各項(xiàng)內(nèi)容就顯得尤為重要。其不僅可以明顯地提升電氣工程的運(yùn)行效率與質(zhì)量，還能確保各類電氣裝置的正常使用。

2.3 可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控

現(xiàn)如今，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控是其突出的優(yōu)勢(shì)之一。在進(jìn)行電氣工程的設(shè)計(jì)時(shí)，融入現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控理念，可使得整體設(shè)計(jì)更具針對(duì)性，還可以從實(shí)際的狀況入手開(kāi)展總體的設(shè)計(jì)工作[4]。若是在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)容結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控，可以明顯地降低電氣裝置的模擬量。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則與依據(jù)

3.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)原則

首先，滿足正常生產(chǎn)的基本需求是電氣自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)計(jì)的首要原則。其次，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重操作的簡(jiǎn)便性。最后，注重經(jīng)濟(jì)成本的投入，在合理范圍內(nèi)控制生產(chǎn)的成本與人工的成本。此外，對(duì)于電氣自動(dòng)化的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其主要的目的是為了妥善處理機(jī)電間關(guān)系，并且提升各個(gè)電氣裝置的運(yùn)行效率與質(zhì)量。因此，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須要遵循協(xié)調(diào)性原則，并以此來(lái)解決有關(guān)的運(yùn)行問(wèn)題及維保問(wèn)題。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)注重整個(gè)設(shè)計(jì)的美感。

3.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)依據(jù)及特點(diǎn)

在分析電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，必須要掌握傳統(tǒng)電氣工程的相關(guān)運(yùn)行原理。對(duì)于以往的電氣工程來(lái)說(shuō)，初始的電氣裝置內(nèi)，每個(gè)構(gòu)成部件都是獨(dú)立的，相互之間沒(méi)有聯(lián)系，所以相關(guān)人員需在施工期間前往施工現(xiàn)場(chǎng)，依照標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)以及管理準(zhǔn)則劃分相關(guān)的接口，隨后協(xié)調(diào)相關(guān)人員開(kāi)展連接作業(yè)，直至工程完成[5]。目前，絕大多數(shù)的電氣工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，都包括基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，也使得整個(gè)電氣系統(tǒng)的監(jiān)管變得更加智能化，既滿足不同用戶的各類要求，又顯著地提升了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

4 我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在過(guò)去的十幾年間，科學(xué)技術(shù)的不斷完善與創(chuàng)新，推動(dòng)著電氣領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，也使得電氣自動(dòng)化技術(shù)受到越來(lái)越多社會(huì)大眾的關(guān)注。目前，國(guó)內(nèi)很多高等院校都相應(yīng)的設(shè)立了電氣自動(dòng)化專業(yè)，旨在培養(yǎng)出更多電氣方面的專業(yè)人才，以保證我國(guó)電氣領(lǐng)域快速、長(zhǎng)久的發(fā)展。從我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析總結(jié)可得，大致包括以下3 個(gè)特征：一是逐漸向開(kāi)放式平臺(tái)發(fā)展；二是向信息集成化發(fā)展；三是向分布控制型發(fā)展。

5 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

5.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

對(duì)于現(xiàn)代化的變電站來(lái)說(shuō)，其囊括了多種高新科學(xué)技術(shù)，如信息處理技術(shù)、通信技術(shù)以及數(shù)字技術(shù)等等。同時(shí)，為了確保變電站內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)裝置與輔助設(shè)備的良性運(yùn)行，可以充分發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，完成對(duì)各電氣裝置的統(tǒng)一監(jiān)管，并對(duì)變電站正常運(yùn)行所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與反饋，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行的遠(yuǎn)程控制[6]。通過(guò)這樣的方式，不僅保證了變電站穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，還可以及時(shí)、快速地找出潛在的安全隱患與機(jī)械故障，以便維修人員的妥善處理，減少安全事故以及運(yùn)行故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。此外，為了保證變電站向著智能化與自動(dòng)化的方向發(fā)展，在開(kāi)展相關(guān)裝置的安裝作業(yè)時(shí)，應(yīng)將部分裝置逐漸換成電磁設(shè)備，以此來(lái)提升整個(gè)變電系統(tǒng)的運(yùn)行效果與水平。

5.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用，旨在保證電力系統(tǒng)高效、可靠的運(yùn)行，并以自動(dòng)化調(diào)動(dòng)的方式為多個(gè)方面提供充足的技術(shù)支持，如攝像設(shè)備、云平臺(tái)以及控制解碼裝置等等。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用原理為將變電站的各個(gè)裝置同電力系統(tǒng)的主控制室連接起來(lái)，并將收集到的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋給主控制室，隨后由相關(guān)人員根據(jù)計(jì)劃調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)?？茖W(xué)合理地應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以使得電網(wǎng)調(diào)度工作變得更加智能，也可將各類運(yùn)行的數(shù)據(jù)變得更為直觀與清晰，為相關(guān)人員的日常工作提供足夠且實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。此外，電氣自動(dòng)化技術(shù)，還包括對(duì)機(jī)械裝置的故障排查功能與報(bào)警功能[7]。如若電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生任何的異常狀況，主控制室的屏幕上可立即顯示出異常位置及異常內(nèi)容，隨后維保人員可依據(jù)這些信息及時(shí)、妥善地進(jìn)行排查與處理?？傊?，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不但可以保證電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的效率與質(zhì)量，還能為電氣工程的有關(guān)決策或是管理人員的判斷提供準(zhǔn)確的信息保障。

5.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

通常情況下，電氣工程的施工作業(yè)需要依靠配電網(wǎng)的有力支持，但從目前配電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，由于建設(shè)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致實(shí)際的建設(shè)及運(yùn)行存有較多的故障與問(wèn)題，所以將電氣自動(dòng)化技術(shù)合理的應(yīng)用于配電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行之中，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的全面且實(shí)時(shí)的監(jiān)管，還能顯著地提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率與質(zhì)量。首先，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，配電網(wǎng)的覆蓋面積也在不斷擴(kuò)大。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)需要使用到大量的人力與物力，但系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行，仍舊存有較多的問(wèn)題與故障，所以電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅減少了配電網(wǎng)的運(yùn)行成本，還妥善地解決了傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題與不足。其次，電氣自動(dòng)化技術(shù)的融入，也意味著配電網(wǎng)向著智能化方向的發(fā)展。科學(xué)合理地劃分用電區(qū)域，及時(shí)、完整地掌握用電的實(shí)際情況。所以在對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行編程調(diào)試時(shí)，應(yīng)合理分析各項(xiàng)指標(biāo)，如流量、壓力以及問(wèn)題等等，然后基于電氣自動(dòng)化技術(shù)科學(xué)地調(diào)整參數(shù)指標(biāo)，從而提高電力管理系統(tǒng)的信息處理能力。最后，電力企業(yè)或是相關(guān)人員需要特別注意的是，配電網(wǎng)的正常運(yùn)行會(huì)使用到大量電纜以及配電裝置，并且各個(gè)裝置間聯(lián)系是較為緊密的，所以十分容易收到人為或是雷電等自然災(zāi)害的破壞。如若某一部分發(fā)生故障極易影響整個(gè)配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，所以應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)控就顯得尤為重要。

5.4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

繼電保護(hù)設(shè)備的安裝施工，是整個(gè)電氣工程建設(shè)的重要組成部分。對(duì)于電氣工程的建設(shè)來(lái)說(shuō)，不但重視整體電網(wǎng)系統(tǒng)的完整性與安全性，還要重點(diǎn)關(guān)注繼電保護(hù)裝置的作用，因?yàn)榭茖W(xué)合理的繼電裝置安裝可減少安全事故的發(fā)生，既繼電保護(hù)裝置的作用在于當(dāng)事故發(fā)生時(shí)其會(huì)在第一時(shí)間自動(dòng)做出應(yīng)急反應(yīng)與處理，從而避免了系統(tǒng)事故而造成整體電網(wǎng)的癱瘓。此外，電氣自動(dòng)化技術(shù)具有的遠(yuǎn)程操作與監(jiān)控功能，還可以對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握各種運(yùn)行的參數(shù)、信息以及指標(biāo)，對(duì)潛在的事故風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全面且細(xì)致的分析，并給予科學(xué)的判斷，以便工作人員優(yōu)化繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，從而提升整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性與可靠性[8]。

5.5 電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠分散控制中的應(yīng)用

目前，由于各行業(yè)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致用電量的急劇增多，所以為了滿足社會(huì)的要求，發(fā)電廠的擴(kuò)充也正在如火如荼的進(jìn)行著[9]。同時(shí)，在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，也遇到了較多且較大的建設(shè)難題，首當(dāng)其沖的就是發(fā)電廠的分散控制難題。對(duì)于發(fā)電廠的建設(shè)來(lái)說(shuō)，發(fā)電廠的建設(shè)地點(diǎn)分散在不同的地區(qū)內(nèi)，給工作人員的日常管理造成了較大的困難，所以如何利用有限的人力以及物力完成對(duì)電力系統(tǒng)的有效監(jiān)控，就成為諸多電力行業(yè)從業(yè)者的首要任務(wù)。從實(shí)際的效果來(lái)看，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，取得了十分顯著的成效。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以對(duì)分散在各個(gè)區(qū)域的發(fā)電廠建立起全面的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，且對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管，如若哪個(gè)部分發(fā)生了故障，電氣自動(dòng)化技術(shù)可及時(shí)的對(duì)故障部分進(jìn)行處理與修復(fù)，從而妥善地解決了困擾電氣系統(tǒng)已久的控制管理問(wèn)題。

6 我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

雖然當(dāng)前的電氣自動(dòng)化技術(shù)已在多領(lǐng)域取得了十分明顯的效果，但是對(duì)其的完善與創(chuàng)新仍是特別重要的。首先，未來(lái)的發(fā)展應(yīng)注重電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)人員具備較強(qiáng)的專業(yè)性。專業(yè)的操作人員，不僅可以充分發(fā)揮出電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還能根據(jù)多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)完善技術(shù)內(nèi)容。其次，人工智能化。未來(lái)科技及工藝的發(fā)展走向?yàn)槿斯ぶ悄?，所以電氣自?dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，也應(yīng)緊跟社會(huì)發(fā)展的潮流，以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為基礎(chǔ)，不斷的改進(jìn)與完善，從而實(shí)現(xiàn)人工智能化的發(fā)展目標(biāo)。最后，生產(chǎn)安全化?，F(xiàn)如今，用戶除了重視自動(dòng)化產(chǎn)品的性能以外，還格外注重其安全性，所以為了贏得更多用戶對(duì)企業(yè)的認(rèn)可與青睞，也為了企業(yè)日后健康、快速的發(fā)展，理應(yīng)將生產(chǎn)安全化作為研發(fā)工作的首要位置上。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的合理應(yīng)用，是工業(yè)進(jìn)步與發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)。因此，電力領(lǐng)域及相關(guān)的從業(yè)者應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性，注重技術(shù)內(nèi)容的完善與創(chuàng)新，提升該技術(shù)在多方面的應(yīng)用水平，并以此來(lái)推動(dòng)電氣行業(yè)長(zhǎng)久、快速的發(fā)展。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用，可以節(jié)省大量的人力與物力，并對(duì)電氣裝置運(yùn)行時(shí)發(fā)生的故障進(jìn)行及時(shí)、妥善地處理，從而顯著地提升了電氣公司的經(jīng)濟(jì)效益。